一種建筑物外表面風壓測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及測量技術(shù)，特別是涉及一種建筑物外表面風壓測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在實際生產(chǎn)、生活中，各類建筑物的安全性能關(guān)系著人們的生命財產(chǎn)安全，因此建 筑物的安全性能一直是人們關(guān)心的焦點問題。作為影響建筑物安全性能之一的風壓是建筑 物圍護結(jié)構(gòu)及其連接件的主要載荷，這里，建筑物圍護結(jié)構(gòu)包括門窗、建筑幕墻、屋面板、墻 面板、檁條、墻梁等。目前，確定建筑物圍護結(jié)構(gòu)外表面風壓最有效的途徑是風洞模型試驗， 其根據(jù)相似性原理，在邊界層風洞內(nèi)對建筑結(jié)構(gòu)進行剛性模型測壓試驗，根據(jù)模型外表面 測點的風壓系數(shù)時程獲取建筑物圍護結(jié)構(gòu)極值風壓系數(shù)最不利值，進而得到最不利極值風 壓作為建筑物圍護結(jié)構(gòu)外表面的設(shè)計風壓。上述方法的關(guān)鍵在于獲取建筑物圍護結(jié)構(gòu)外表 面極值風壓系數(shù)，其獲取方法通常有基于多段風壓系數(shù)時程的方法與基于單段風壓系數(shù)時 程的方法?；诙喽物L壓系數(shù)時程的方法在實施過程中，需要對建筑模型在每個測試風向 角下進行重復(fù)多輪測試，通常不少于10?16輪次，存在數(shù)據(jù)存儲量較大、處理時間較長、資 源消耗較大等問題；基于單段風壓系數(shù)時程的方法在實施過程中，對建筑物模型在每個測 試風向角下只進行一輪測試，降低了時間與存儲耗費，但無法考慮極值風壓系數(shù)的不確定 性，可能給出偏低的風壓設(shè)計值，從而危及建筑物的安全。
[0003] 由此可見，在現(xiàn)有技術(shù)中，尚沒有一種成本低且安全性高的建筑物外表面風壓測 量方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種成本低且安全性高的建筑物外表面風 壓測量方法。
[0005] 為了達到上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：
[0006] 一種建筑物外表面風壓測量方法，包括如下步驟：
[0007] 步驟1、根據(jù)建筑物剛性模型風洞測壓原則，確定試驗的幾何縮尺比、試驗參考點、 試驗風速、試驗風向角、采樣時間，制作待測建筑物及其周邊結(jié)構(gòu)的剛性模型，在待測建筑 物剛性模型上布置測壓點。
[0008] 步驟2、在各個風向角下，對剛性模型進行單輪次風洞測壓試驗，獲取點風壓系數(shù) 時程與面平均風壓系數(shù)時程；由點截斷長度獲取點風壓系數(shù)獨立峰值保留序列，由面截斷 長度獲取面平均風壓系數(shù)獨立峰值保留序列。
[0009] 步驟3、對點風壓系數(shù)獨立峰值保留序列所服從極值分布的點尺度參數(shù)與點位置 參數(shù)、面平均風壓系數(shù)獨立峰值保留序列所服從極值分布的面尺度參數(shù)與面位置參數(shù)進行 極大似然估計，以確定各個風向角下點風壓系數(shù)的最大設(shè)計值與最小設(shè)計值、面平均風壓 系數(shù)的最大設(shè)計值與最小設(shè)計值。
[0010] 步驟4、確定點風壓系數(shù)在所有風向角下的最不利最大設(shè)計值與最不利最小設(shè)計 值、面平均風壓系數(shù)在所有風向角下的最不利最大設(shè)計值與最不利最小設(shè)計值。
[0011] 步驟5、確定建筑物外表面的點最大風壓與點最小風壓、面平均最大風壓與面平均 最小風壓。
[0012] 綜上所述，本發(fā)明所述建筑物外表面風壓測量方法在每個測試風向角下只進行一 輪測試，降低了時間與存儲耗費；同時，本發(fā)明方法中每個測試風向角下設(shè)置有若干單側(cè)測 點或若干雙側(cè)測點，這樣，本發(fā)明方法可以獲取單側(cè)點與雙側(cè)點的風壓系數(shù)時程以及由單 側(cè)點或雙側(cè)點構(gòu)成的面平均風壓系數(shù)時程；根據(jù)獲取的點風壓系數(shù)獨立峰值保留序列中的 點尺度參數(shù)與點位置參數(shù)的極大似然估計、面平均風壓系數(shù)獨立峰值保留序列中的面尺度 參數(shù)與面位置參數(shù)的極大似然估計，獲取各風向角下的點風壓系數(shù)最大設(shè)計值、最小設(shè)計 值與各風向角下的面平均風壓系數(shù)最大設(shè)計值、最小設(shè)計值；進一步地，確定點風壓系數(shù)的 最不利最大設(shè)計值與最不利最小設(shè)計值以及面平均風壓系數(shù)的最不利最大設(shè)計值與最不 利最小設(shè)計值；從而，確定建筑物外表面的風壓；故本發(fā)明方法充分考慮了極值風壓系數(shù) 的不確定性，測量所得的建筑物外表面風壓的安全余度較高。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明所述建筑物外表面風壓測量方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0014] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例對 本發(fā)明作進一步的詳細描述。
[0015] 圖1是本發(fā)明所述建筑物外表面風壓測量方法的流程圖。如圖1所示，本發(fā)明所 述建筑物外表面風壓測量方法，包括如下步驟：
[0016] 步驟1、根據(jù)建筑物剛性模型風洞測壓原則，確定試驗的幾何縮尺比、試驗參考點、 試驗風速、試驗風向角、采樣時間，制作待測建筑物原型及其周邊結(jié)構(gòu)的剛性模型，在待測 建筑物剛性模型上布置測壓點。
[0017] 這里，剛性模型與建筑物原型外形相似；幾何縮尺比L^/Lp;其中，h表 示剛性模型特征尺寸，L p表示建筑原型特征尺寸。風洞測壓試驗的參考點距離風洞地 板的高度為H"，且處的平均試驗風速為;建筑物原型中與試驗參考點對應(yīng)的 距地高度為&，氏 p處的設(shè)計風速為且&= H" Ay剛性模型與建筑物原型的風 速縮尺tt
【主權(quán)項】
1. 一種建筑物外表面風壓測量方法，其特征在于，所述測量方法包括步驟： 步驟1、根據(jù)建筑物剛性模型風洞測壓原則，確定試驗的幾何縮尺比、試驗參考點、試驗 風速、試驗風向角、采樣時間，制作待測建筑物及其周邊結(jié)構(gòu)的剛性模型，在待測建筑物剛 性模型上布置測壓點； 步驟2、在各個風向角下，對剛性模型進行單輪次風洞測壓試驗，獲取點風壓系數(shù)時程 與面平均風壓系數(shù)時程；由點截斷長度獲取點風壓系數(shù)獨立峰值保留序列，由面截斷長度 獲取面平均風壓系數(shù)獨立峰值保留序列； 步驟3、對點風壓系數(shù)獨立峰值保留序列所服從極值分布的點尺度參數(shù)與點位置參數(shù)、 面平均風壓系數(shù)獨立峰值保留序列所服從極值分布的面尺度參數(shù)與面位置參數(shù)進行極大 似然估計，以確定各個風向角下點風壓系數(shù)的最大設(shè)計值與最小設(shè)計值、面平均風壓系數(shù) 的最大設(shè)計值與最小設(shè)計值； 步驟4、確定點風壓系數(shù)在所有風向角下的最不利最大設(shè)計值與最不利最小設(shè)計值、面 平均風壓系數(shù)在所有風向角下的最不利最大設(shè)計值與最不利最小設(shè)計值； 步驟5、確定建筑物外表面的點最大風壓與點最小風壓、面平均最大風壓與面平均最小 風壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑物外表面風壓測量方法，其特征在于，所述測壓點包 括單側(cè)點、雙側(cè)點；所述點風壓系數(shù)時程包括單側(cè)點風壓系數(shù)正時程C dli (t)、單側(cè)點風壓 系數(shù)負時程-Cdli (t)、雙側(cè)點風壓系數(shù)正時程Cdu (t)、雙側(cè)點風壓系數(shù)負時程-Cdw (t)，所 述面平均風壓系數(shù)時程包括單側(cè)面平均風壓系數(shù)正時程CdiJt)、單側(cè)面平均風壓系數(shù)負 時程-C dAa(t)、雙側(cè)面平均風壓系數(shù)正時程CdAb(t)、雙側(cè)面平均風壓系數(shù)負時程-Ctwb(t); 所述點截斷長度包括單側(cè)點正截斷長度、單側(cè)點負截斷長度、雙側(cè)點正截斷長 度fpy、雙側(cè)點負截斷長度,所述面截斷長度包括單側(cè)面正截斷長度、單側(cè)面 負截斷長度;、雙側(cè)面正截斷長度、雙側(cè)面負截斷長度所述點風壓系數(shù)獨立 峰值保留序列包括單側(cè)點風壓系數(shù)正獨立峰值保留序列
單側(cè)點風壓系數(shù)負獨立峰值保留序列
1雙側(cè)點風壓系數(shù) 正獨立峰值保留序列._ _
___、雙側(cè)點風壓系數(shù)負獨立峰值保留序 列
，所述面平均風壓系數(shù)獨立峰值保留序列包括單側(cè)面平 均風壓系數(shù)正獨立峰值保留序列
單側(cè)面平均風壓系數(shù) 負獨立峰值保留序列
、雙側(cè)面平均風壓系數(shù)正獨立峰 值保留序列
、雙側(cè)面平均風壓系數(shù)負獨立峰值保留序列
;其中，P表示正，N表示負，d表示風向角序數(shù)，i表示單側(cè) 測壓點，j表示雙側(cè)測壓點對，a表示單側(cè)面積區(qū)域，b表示雙側(cè)面積區(qū)域，1表示點風壓，A 表示面風壓；d、i、j、a、b、
均為自然數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的建筑物外表面風壓測量方法，其特征在于，步驟2中，所述獲 取點風壓系數(shù)時程包括：獲取單側(cè)點風壓系數(shù)正時程Cdli (t)、獲取雙側(cè)點風壓系數(shù)正時程 Cdlj⑴，分別如下： 獲取剛性模型外表面第d個風向角第i個單側(cè)測壓點的單側(cè)點風壓系數(shù)正時程
;其中，t表示時刻，pdi (t)表示剛性模型外表面第d個風向角第i個單側(cè) 測壓點測得的風壓時程，